【摘 要】
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密码是保障网络空间安全的核心技术,不仅在军事、外交和商业领域发挥着重要作用,而且在日常生活中也无处不在.高级加密标准AES是目前使用最广泛的数据加密算法,它采用SPN结构
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密码是保障网络空间安全的核心技术,不仅在军事、外交和商业领域发挥着重要作用,而且在日常生活中也无处不在.高级加密标准AES是目前使用最广泛的数据加密算法,它采用SPN结构和宽轨迹策略设计.尽管结构简洁,从提出至今二十多年来,尚未发现任何安全性漏洞.许多密码算法参照AES的结构设计,其中PRINCE就是一个具有AES-like结构的轻量级分组密码算法.本文对减轮的AES和PRINCE进行了密码分析,主要工作如下:（1）研究了 AES的混合差分区分器和yoyo区分器之间的关系,证明了 4轮AES的yoyo区分器与适应性选择明密文攻击模式下的广义混合差分区分器等价.利用混合结构和yoyo交换的关系,改进了 2017年亚密会上提出的6轮AES的yoyo区分攻击,将数据复杂度从2122.83对适应性选择明密文降低到2120.39对.（2）将针对AES结构的混合差分分析技术应用到PRINCE上,给出了 4轮PRINCE的区分器.该区分器在适应性选择明密文攻击模式下仅需要1对明文和1对密文,在选择明文攻击模式下需要29个明文.利用4轮混合差分区分器,对5轮PRINCEcare进行了密钥恢复攻击,数据复杂度为214,时间复杂度为223.68,存储复杂度为28.（3）对PRINCE进行了多重差分分析,在差分特征满足马尔可夫链的假设下,给出了PRINCE目前最长轮数的7轮区分器.基于该区分器给出了 8轮PRINCE的密钥恢复攻击方案,数据复杂度为261.89,时间复杂度为219.68,存储复杂度为215.21.在所有公开的8轮PRINCE密钥恢复攻击中,本方案的时间复杂度以及数据复杂度和时间复杂度的乘积都是最低的.
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